丁保华
淮南矿业集团煤业分公司潘三矿 安徽淮南 232096
摘 要:煤矿辅助运输的选择方式多种多样,这不仅是因为要考虑工作面的变化,而且还取决于运输方向、巷道环境、巷道空间限制、运输线路变更、地下煤矿环境以及运输物料种类和形状等。防爆净化处理必须配备防爆净化设备,因此研究辅助运输设备的选择,不仅可以提高运输效率,还可以保证运输的安全性。
关键词:煤矿;运输设备;轨道
1煤矿辅助运输设备在现代化矿井建设中的应用分析
1.1采用胶带机胶带运输物料
该方案的优点为投资成本少、设备和人员不多,轨道铺设也较少。同时该方案也有很多缺点,主要包括以下三个方面:(1)安全性低。一旦保护措施没有完成好,很容易掉落物料,这不仅会划坏胶带,还会伤人。(2)灵活性差。由于该方案必须采用集中运输的形式,因此灵活性较差。(3)无法运输大型物料。该方案无法运输大型设施和材料,例如电动机、钢棚等。
1.2内燃机齿轨车
内燃机齿轨车具有单排载重量大,经济运输距离长的优点。由于车辆由内燃机驱动,所以车辆比传统的轨道交通更加灵活;因为使用了齿轨,所以车辆的爬坡能力得以提高。但是,由于内燃机齿轨车的运输仍然是轨道运输的一种方式,因此轨道运输存在弊端。弊端主要是车辆的机动灵活性差,首先需要在巷道里铺设轨道,车辆因受轨道限制所以运行速度较慢,并且爬坡能力也一同受到了限制,并且在井下潮湿的环境中,齿轨易于堵塞和生锈,需要大量人员进行维护,并且维护相对困难。
1.3采用气动单轨吊、轨道以及车辆运送物料
该方案的优点是:(1)灵活性更高,设备可以与工作面一同滑动,操作相对方便。(2)适用范围广、安全性能好、适应性强。(3)巷道的单轨吊轨道线路可以与道岔和弯道连接,形成一体的结构。(4)不仅实现单轨吊机车同时作用于多个巷道或工作面,还可以实现多台机车共同作用于一条巷道或工作面。(5)能够运输较大的物料[1]。
主要缺点是:(1)不适合运输重物和人员。(2)工程量大,需要尽早铺设轨道。(3)运输过程非常复杂,每200米就需要重新连接一次风源接头。
1.4采用防爆柴油机单轨吊、轨道和车辆运送物料及人员
该方案的优点主要包括:(1)高安全性。由于防爆柴油单轨吊具有多种防护措施,因此其运输性能极强,无需重新装载过程即可直接运输设备、物料和人员,因此十分安全、稳定。(2)设备少、操作简单、维护费用低。(3)辅助人员少、运输效率高。(4)可以有效地运送人员。(5)安装方便,轨道可反复使用,有效的降低了成本。
它的缺点主要包括:(1)初期投资大。(2)污染空气,在巷道内会产生大量的一氧化碳,将其被排入巷道中,会危害人员健康。(3)对巷道顶板的要求很大。
1.5采用防爆蓄电池单轨吊、轨道和车辆运送物料与人员
该方案的优点主要包括:(1)安全可靠。
由于防爆蓄电池单轨吊具有多种防护措施,该设备可以连续运输物料和人员,去掉转载环节,因此安全系数高。此外,与柴油单轨吊相比,该解决方案减少了柴油的隐患,并显著提高了安全性。(2)设备比较少,操作十分简单,安装非常方便。(3)运输效率高。(4)可以运送人员,使员工能够坐车上下班,大大节省了时间。(5)安装方便,轨道可以重复使用,又大大节省了成本。(6)不会污染环境,适合在相对封闭的巷道中使用。(7)耐力强,在此阶段带有煤安标志的产品牵引范围是40-120kN,有多种规格和型号选择,还可以根据运输负载和坡度进行选泽。但是,它也有一些缺点,主要原因是对蓄电池的能重比有具体的要求,要求其自重必须在6-12t之间,特别是对牵引力高的蓄电池单轨吊,在充电位置必须有新鲜的气流。
2煤矿辅助运输设备方案的选择
通过对上述每种辅助运输设备方案的优缺点详细描述,可以看出,应根据实际巷道断面、坡度、设备成本和是否需要运送人员等方面综合选择。以某一个煤矿为例,该煤矿的十四采区和十二采区的掘进面、顶板相对稳定,并使用了柴油单轨吊和气动单轨吊,部分轨道已铺设完毕。可以看出,应选择防爆蓄电池单轨吊运输方案,并沿巷道延伸。由于槽长超过1.5km,为有效减轻工作量,便选择了防爆蓄电池单轨吊运输方案。该方案不仅可以有效改善气动单轨吊运输效率低、负荷低的问题,而且还解决了柴油单轨吊运输人员不便、环境污染、危害人员健康的情况。因此在这种巷道中使用防爆蓄电池单轨吊的辅助运输设备方案是最好的。此外,根据煤矿二十辅助采区轨道巷的实际情况,应调整方案,并在辅助运输设备的内斜巷区间应该选择使用柴油单轨吊运输方案,这不仅显著增加了绞车数量,而且在该采区,它与防爆蓄电池单轨吊运输方案形成了一种集成的单轨吊运输模式[2]。
1)运人车。根据井下生产工人人数和一次运送所有盘区工作人员的原则,配备运输车15辆。为了方便在当地运输少量人员和配件,配备4辆客货两用车。
2)物资设备运输车辆。为减少无轨胶轮车往返次数,提高运输效率,设计采用WCQ-3A轻型自卸式无轨胶轮车;为提高设备效率,减少设备数量,设计选用FBL-10型多功能牵引车2台,FBL-10型多功能牵引车配备了快速连接系统(RAS),可与各种工作附件配合使用。
3)支架运输车辆。借鉴其它矿区的经验,辅助运输车的配置基于根据两个综放工作面不同时移动而考虑,需要5台CHT-50型支架拖车以及2台FBL-15型多功能牵引车。该设计采用FBL-15型多功能牵引车做CHT-50型支架拖车的牵引车,实现了液压支架等大、重型设备的长距离运输。
4)其它车辆。为满足重型和大型物品的巷道清理和短距离运输的需要,FBL-55型无轨胶轮车被设计为承担在安装工作期间运输支架的任务,配备2台FBL-55型支架搬运车;为长材及管道安装的方便,配备了4台W8型悬架车和2台管道车[3]。
3结束语
通过以上五种煤矿辅助运输设备方案,我们清楚地了解了各种方案的优缺点,并明晰了需根据巷道断面、坡度、设备成本和是否需要运送人员对方案进行综合的选择。如果要想在运输物料和人员的同时,还满足工作面坡度的要求,最好的解决方案是运输时使用防爆蓄电池和防爆锂电池单轨吊。
参考文献:
[1]闫刚刚.《提升煤矿辅助运输机械化水平探讨》[J].内蒙古科技大学矿业研究院,2017(32):1-2.
[2]霍家林.《油马达驱动型单轨吊牵引系统设计与研究》[D].机械制造及其自动化,2012(122):19-20.
[3]何凡.《矿井辅助运输设备》[J].煤矿机械,2012(12):16-17.